Спогади не є незмінними; вони постійно змінюються в нашому мозку: дослідження вчених.

Наші спогади складаються у мозку, як у величезній картотеці. Але картки у фізичному сховищі можна перекладати з місця на місце. Нове дослідження на мишах показує, що і наш мозок може бути здатний "перекладати" інформацію, оскільки з плином часу пам'ять переносять різні групи нейронів.

Згідно з інформацією, наданою виданням Live Science, в минулому нейробіологи дотримувалися думки, що пам'яті про різні локації та елементи нашого оточення зберігаються за допомогою специфічних "клітин місця". Ці клітини, що знаходяться в важливій ділянці мозку, відомій як гіпокамп, активуються в момент, коли ссавець потрапляє у знайоме середовище, яке їм відповідає. Наприклад, це може статися, коли ви підходите до дверей знайомого будинку або до вашого улюбленого фонтану в парку. Вважалося, що активація цих клітин місця функціонує подібно до мапи, закарбованої у мозку, яка кодує тривалі спогади про конкретні локації та навіть сприяє орієнтуванню.

"У 60-х і 70-х роках минулого століття ми, по суті, вважали, що [просторові] пам'яті формуються завдяки певним нейронам у мозку," - зазначив старший автор дослідження Деніел Домбек, професор і провідний науковець з нейробіології в Північно-Західному університеті. Однак, згідно з його словами, протягом останнього десятиліття це уявлення зазнало суттєвих змін.

У 2013 році в журналі Nature Neuroscience була опублікована стаття, яка викликала гарячі дискусії та "вразила всіх", як зазначив Домбек. Дослідження, яке проводили в ній, застосовувало інноваційні методи для вивчення клітин гіпокампу у мишей і продемонструвало, що уявлення мозку про простір не є таким стабільним, як це вважалося раніше. Хоча деякі нейрони активувалися повторно, коли мишей повертали до лабіринту, загальна група активних клітин демонструвала значну варіабельність. Замість того, щоб бути фіксованою "ментальною картою", ці просторові уявлення еволюціонували протягом кількох тижнів експерименту.

Це явище отримало назву "дрейф гіпокампальних уявлень", однак його концепція викликала певний опір. Деякі дослідники ставили під сумнів, чи дійсно зміни в мозковій активності пов'язані із варіаціями в навколишньому середовищі мишей. Вчені висловлювали припущення, що, можливо, аромати або звукові сигнали в лабіринті відрізнялися між різними раундами експерименту, або ж швидкість руху гризунів у лабіринті варіювалася від одного раунду до іншого.

У своєму новому дослідженні, яке було опубліковане 23 липня у журналі Nature, Домбек разом із своєю командою вирішив контролювати неконтрольовані змінні, застосовуючи технології віртуальної реальності та компактну бігову доріжку. Під час кожного експерименту мишей розміщували на біговій доріжці, оточеній екранами. Як у відеогрі, ця доріжка слугувала засобом, за яким миші досліджували віртуальний лабіринт. Простір, в якому вони рухалися, залишався незмінним, що дозволяло команді здійснювати безпосереднє порівняння експериментів, де миші бігли з однаковою швидкістю, усуваючи вплив змінних.

Додатково на ніс кожного гризуна надягали конус, щоб під час кожного етапу експерименту вводити однаковий аромат. Водночас у фоновому режимі звучав білий шум, що допомагало нормалізувати їх слухові сприйняття.

Поки миші досліджували віртуальний лабіринт, науковці в режимі реального часу спостерігали за активністю клітин у їхньому гіпокампі. Для цього вони створили фізичне вікно в мозку та ввели спеціальну речовину, яка світилася під час активації нейронів. Завдяки цьому вони змогли спостерігати за світінням за допомогою мікроскопа. Домбек підкреслив, що ця установка не впливає на тривалість життя лабораторних мишей, що дозволяло повторювати експеримент без обмежень протягом усього дослідження.

"Я вірив, що, так ретельно контролюючи навколишнє середовище, ми зможемо зменшити цей репрезентаційний дрейф. Я сподівався, що з часом спогади стануть більш стабільними, але результатів, на яких ми розраховували, не отримали", - розповів дослідник у коментарі для Live Science.

Дослідники помітили, що лише невелика підгрупа клітин - близько 5-10% від зареєстрованих - поводилася як звичайні нейрони місця, постійно активуючись у кожному раунді. Ці стабільні клітини були найбільш збудливими в цілому, тобто вони з більшою ймовірністю активувалися у відповідь на стимул. Фактично, дослідники могли передбачити, які клітини з найменшою ймовірністю дрейфуватимуть, ґрунтуючись на рівні їх збудливості. У той же час, менш збудливі клітини були набагато схильнішими до дрейфу.

Але чому відбувається цей дрейф? "Можливо, це механізм, який мозок використовує для поділу дуже схожих спогадів на окремі спогади, щоб ми могли отримати доступ до них пізніше", - припустив Домбек. Таким чином, хоча ви можете неодноразово повертатися в те саме місце -- на роботу, до школи або улюбленого парку -- ви, тим не менше, можете подумки відділяти одне від одного різні відвідування. Іншими словами, дрейф може бути способом мозку відстежувати перебіг часу, сказав він.

Домбек висловив припущення, що цей тип дрейфу впливає на епізодичні спогади в цілому, які відображають індивідуальні досвіди, що мали місце в конкретних локаціях і в певні моменти часу. Інші категорії пам'яті, наприклад, моторна пам'ять, що стосується засвоєних рухових навичок, можуть мати іншу організацію в мозку.

Слід підкреслити, що проведене дослідження, незважаючи на свою цінність, має кілька обмежень. По-перше, метод, що використовувався для реєстрації активності мозку, охоплював лише невелику частину клітин гіпокампу миші — приблизно 1% від кількох сотень тисяч нейронів. Тим не менш, спираючись на результати попередніх досліджень, наукова команда вважає, що в гіпокампі можуть відбуватися подібні процеси.

Дослідження, проведені на мишах, не завжди можуть бути безпосередньо застосовані до людей. Проте Домбек висловив переконання, що процеси, зафіксовані в цих експериментах, мають бути "досить подібними" до тих, які відбуваються в людському гіпокампі. З віком клітини цього району мозку втрачають свою збудливість, що, ймовірно, призводить до зниження пам’яті у людей. Домбек зазначив, що це може відбуватися через те, що обмежена кількість стабільних клітин, що формують наші спогади, втрачає здатність до збудження. "Якщо б ми змогли знайшли спосіб регулювати збудливість нейронів або підтримувати її на стабільному рівні, це могло б допомогти зберегти пам’ять", - підкреслив він. Однак ця концепція потребує додаткового дослідження.

Раніше OBOZ.UA публікував пояснення вчених, чи може у мозку закінчитися пам'ять.